第5章 工程地質(zhì)勘察技術(shù)方法課件

第5章

工程地質(zhì)勘察技術(shù)方法5.1工程地質(zhì)勘察的目的、任務(wù)及勘察階段5.2工程地質(zhì)測繪5.3工程地質(zhì)勘探5.4巖土測試5.5現(xiàn)場檢驗與長期監(jiān)測5.6工程地質(zhì)勘察報告1第一節(jié)工程地質(zhì)勘察目的、任務(wù)、分級與勘察階段工程地質(zhì)勘察，簡稱工程勘察，執(zhí)行國家標準：《巖土工程勘察規(guī)范》——勘察工程學(xué)一、工程地質(zhì)勘察的目的與任務(wù)1、目的：

工程地質(zhì)勘察的目的是按照不同勘察階段的要求，為工程設(shè)計、施工及巖土體病害治理等提供地質(zhì)資料和必要的技術(shù)參數(shù)，對有關(guān)工程地質(zhì)問題做出論證和評價。22、任務(wù)：1）查明并分析研究建筑地區(qū)的工程地質(zhì)條件，指出有利和不利因素。2）優(yōu)選建筑場地，避開不利條，降低工程造價。3）查明工程范圍內(nèi)巖土體的分布、性狀和地下水活動條件，提供地質(zhì)資料和巖土技術(shù)參數(shù)4）分析存在的工程地質(zhì)問題，做出定性和定量分析，為設(shè)計和施工提供地質(zhì)結(jié)論。5）根據(jù)場地工程地質(zhì)條件，對建筑總平面布置及不良地質(zhì)現(xiàn)象治理的方案論證和建議。6）預(yù)測工程施工和運行過程中對地質(zhì)環(huán)境和周圍建筑物的影響，提出保護措施的建議。33、工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件是指客觀存在的地質(zhì)環(huán)境中與工程建筑有關(guān)的地質(zhì)要素之綜合。它包括6個方面。1）巖土類型：規(guī)劃階段可行性分析時，按成因類型劃分，從宏觀上、總體上判斷是否適合建設(shè)規(guī)劃的工程；在詳細勘察階段按物理力學(xué)性質(zhì)劃分，要測試各種參數(shù)；對軟土，軟巖、軟弱夾層、破碎巖體等，不利于地基、邊坡和洞室的穩(wěn)定，應(yīng)重點勘察，查清其分布、厚度變化、物理力學(xué)參數(shù)。2）地質(zhì)結(jié)構(gòu)：土體結(jié)構(gòu)（各層土的類型、厚度和空間變化、埋深等，對地基承載力和沉降起決定作用）和巖體結(jié)構(gòu)（層面、泥化夾層、斷層帶、節(jié)理裂隙面等結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)等）。3）地形地貌條件：地形形態(tài)等級、起伏及地面切割情況；地貌單元特征及相互關(guān)系等。如溝谷、山坡、河谷等。4）水文地質(zhì)條件：地下水的類型、水位及變化、含水層和隔水層分布、透水性、空隙水與裂隙水及其滲透壓力、地下水補給、排泄、水質(zhì)、侵蝕性等。5）物理地質(zhì)現(xiàn)象：地震、滑坡、崩塌、泥石流、海岸沖刷、風化、侵蝕等。6）天然建筑材料：儲量、質(zhì)量、運輸條件等關(guān)系到工程造價?！熬徒〔?、就地取材”的原則。44、房屋建筑工程勘察任務(wù)房屋建筑和構(gòu)筑物的巖土工程勘察，應(yīng)在搜集建筑物上部荷載、功能特點、結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)形式、埋置深度和變形限制等方面資料的基礎(chǔ)上進行。其主要工作內(nèi)容應(yīng)符合下列規(guī)定1）查明場地和地基的穩(wěn)定性、地層結(jié)構(gòu)、持力層和下臥層的工程特性、土的應(yīng)力歷史和地下水條件以及不良地質(zhì)作用等；52）提供滿足設(shè)計、施工所需的巖土參數(shù)。確定地基承載力，預(yù)測地基變形性狀;3）提出地基基礎(chǔ)、基坑支護、工程降水和地基處理設(shè)計與施工方案的建議;4）提出對建筑物有影響的不良地質(zhì)作用的防治方案建議;5）對于抗震設(shè)防烈度等于或大于6度的場地，進行場地與地基的地震效應(yīng)評價。6二、工程地質(zhì)勘察分級為了勘查工作量的布置，劃分工程地質(zhì)勘察等級。根據(jù)工程安全等級、場地、地基復(fù)雜程度三項因素綜合分析確定。工程安全等級：7場地8地基復(fù)雜程度劃分三級：一級：巖土種類多，性質(zhì)變化大，地下水對工程影響大，多年凍土及特殊性巖土對工程影響大二級：巖土種類較多，性質(zhì)變化較大，地下水對工程有不利影響，有特殊性巖土三級巖土種類單一，性質(zhì)變化不大，地下水對工程無影響。910三、工程地質(zhì)勘察階段劃分及要求（一）規(guī)劃勘察階段主要任務(wù)：查明區(qū)域工程地質(zhì)條件，對區(qū)域穩(wěn)定性問題進行論證，對開發(fā)地段和可能的建筑區(qū)提出幾個比較方案以供選擇搜集、分析已有資料，進行現(xiàn)場踏勘，工程地質(zhì)測繪，少量勘探工作。對場址穩(wěn)定性和適宜性作出巖土工程評價，進行技術(shù)經(jīng)濟論證和方案比較。11(二)可行性研究勘察階段主要任務(wù)：進行現(xiàn)場踏勘、工程地質(zhì)測繪、少量勘探工作等，為場址穩(wěn)定性進行技術(shù)經(jīng)濟論證和方案比較。對擬建場地的穩(wěn)定性和適宜性作出評價，主要進行工程地質(zhì)測繪，勘探往往是配合測繪工作而開展的，而且較多地使用物探手段，鉆探和坑探主要用來驗證物探成果和取得基準剖面。應(yīng)對擬建場地的穩(wěn)定性和適宜性做出評價，并應(yīng)符合下列要求:121、搜集區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、.地震、礦產(chǎn)、當?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)、巖土工程和建筑經(jīng)驗等資料;2、在充分搜集和分析已有資料的基礎(chǔ)上，通過踏勘了解場地的地層、構(gòu)造、巖性、不良地質(zhì)作用和地下水等工程地質(zhì)條件;3、當擬建場地工程地質(zhì)條件復(fù)雜，已有資料不能滿足要求時，應(yīng)根據(jù)具體情況進行工程地質(zhì)測繪和必要的勘探工作。4、當有兩個或兩個以上擬選場地時，應(yīng)進行比選分析13（三）初步設(shè)計勘察階段主要任務(wù)：為確定主要建筑物的總平面布置、主要建筑物的地基與基礎(chǔ)設(shè)計方案、不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工程方案等工作進行論證。初步勘察應(yīng)對場地內(nèi)擬建建筑地段的穩(wěn)定性做出評價，并進行下列主要工作141、搜集擬建工程的有關(guān)文件、工程地質(zhì)和巖土工程資料以及工程場地范圍的地形圖;2、初步查明地質(zhì)構(gòu)造、地層結(jié)構(gòu)、巖土工程特性、地下水埋藏條件;3、查明場地不良地質(zhì)作用的成因、分布、規(guī)模、發(fā)展趨勢，并對場地的穩(wěn)定性做出評價;4、對抗震設(shè)防烈度等于或大于6度的場地，應(yīng)對場地和地基的地震效應(yīng)做出初步評價;5、季節(jié)性凍土地區(qū)，應(yīng)調(diào)查場地土的標準凍結(jié)深度;6、初步判定水和土對建筑材料的腐蝕性;7、高層建筑初步勘察時，應(yīng)對可能采取的地基基礎(chǔ)類型、基坑開挖與支護、工程降水方案進行初步分析評價15（四）詳細勘察（技術(shù)設(shè)計）及施工勘察階段1、基本要求技術(shù)設(shè)計勘察：對某些專門性工程地質(zhì)問題進行補充性的分析，提出處理意見；選定建筑物位置、類型、尺寸。定量評價。對地基基礎(chǔ)設(shè)計、地基處理與加固、不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工程進行巖土工程計算與評價，滿足施工圖設(shè)計的要求。施工地質(zhì)勘察：解決施工過程中出現(xiàn)的新的工程地質(zhì)問題。不作為一個固定階段，視工程的實際需要而定，對條件復(fù)雜或有特殊施工要求的重大工程地基，需進行施工勘察。施工勘察包括：施工階段的勘察和施工后一些必要的勘察工作，檢驗地基加固效果。對工程地質(zhì)條件復(fù)雜、或有特殊要求的重要工程。如高層建筑施工基坑時驗槽、地基處理后質(zhì)量檢驗、施工中基坑邊坡失穩(wěn)滑動，需進行勘察和處理等。16

2、具體任務(wù)詳細勘察應(yīng)按單體建筑物或建筑群提出詳細的巖土工程資料和設(shè)計、施工所招的巖土參數(shù);對建筑地基做出巖土工程評價，并對地基類型、基礎(chǔ)形式、地基處理、基坑支護、工程降水和不良地質(zhì)作用的防治等提出建議。主要應(yīng)進行下列工作:1）搜集附有坐標和地形的建筑總平面圖，場區(qū)的地面整平標高，建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、荷載、結(jié)構(gòu)特點，基礎(chǔ)形式、埋置深度.地基允許變形等資料;2）查明不良地質(zhì)作用的類型、成因、分布范圍、發(fā)展趨勢和危害程度，提出整治方案的建議:173）查明建筑范圍內(nèi)巖土層的類型、深度、分布、工程特性，分析和評價地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力;4）對需進行沉降計算的建筑物，提供地基變形計算參數(shù).預(yù)測建筑物的變形特征;5）查明埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石等對工程不利的埋藏物;6）查明地下水的埋藏條件，提供地下水位及其變化幅度;7）在季節(jié)性凍土地區(qū)，提供場地土的標準凍結(jié)深度;8）判定水和土對建筑材料的腐蝕性。18

1、工程地質(zhì)勘察方法或技術(shù)手段概述（1）工程地質(zhì)測繪（2）工程地質(zhì)勘探（物探、鉆探、坑探）（3）工程地質(zhì)試驗（實驗室、原位測試）（4）現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測（工程地質(zhì)長期觀測，如長江三峽沿江兩岸地址環(huán)境監(jiān)測）（5）勘察資料分析整理、勘察報告。（類似挑選西瓜的辦法）

第二節(jié)工程地質(zhì)測繪192、

工程地質(zhì)測繪——觀察地表1）目的工程地質(zhì)測繪是認識場地工程地質(zhì)條件最有效的方法。它是運用地質(zhì)、工程地質(zhì)理論對與工程建設(shè)有關(guān)的各種地質(zhì)現(xiàn)象進行詳細觀察和描述，以查明擬建區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)條件的空間分布和各要素之間的內(nèi)在聯(lián)系，并按照精度要求標繪在一定比例尺的地形圖上。配合工程地質(zhì)勘探、測試等所取得的資料編制成工程地質(zhì)圖。為編寫報告書提供準確依據(jù)。

202）、測繪范圍包括場地及其鄰居地段。主要從以下三方面確定：建筑物的類型、規(guī)模工程所處設(shè)計階段工程地質(zhì)條件的復(fù)雜程度和研究程度213）工程地質(zhì)調(diào)查測繪內(nèi)容

（1）地形、地貌條件；（2）地層、巖性條件；（3）地質(zhì)構(gòu)造條件；

（4）水文地質(zhì)條件；（5）不良地質(zhì)作用；（6）土石工程性質(zhì)等；（7）天然建筑材料分布范圍、儲量、工程性質(zhì)。（8）已有建筑物情況。22工程地質(zhì)測繪的研究內(nèi)容（1）地層巖性地層巖性是工程地質(zhì)條件最基本的要素和研究各種地質(zhì)現(xiàn)象的基礎(chǔ)，所以是工程地質(zhì)測繪最主要的研究內(nèi)容。工程地質(zhì)測繪對地層巖性研究的內(nèi)容包括：①確定地層的時代和填圖單位；②各類巖土層的分布、巖性、巖相及成因類型；③巖土層的正常層序、接觸關(guān)系、厚度及其變化規(guī)律；④巖土的工程性質(zhì)等。

23（2）地質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究工程地質(zhì)條件中，結(jié)構(gòu)構(gòu)造因素是控制性因素，地質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究具有重要意義。決定區(qū)域穩(wěn)定性的首要因素，特別是活動構(gòu)造控制巖體結(jié)構(gòu)及裂隙空間分布的主導(dǎo)因素，結(jié)構(gòu)面(節(jié)理、片理、劈理等）是各種性質(zhì)不同的結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生的基礎(chǔ)，限定其空間分布規(guī)律，破壞了巖體的均一性和完整性，也是產(chǎn)生軟弱結(jié)構(gòu)面的基本因素。是評價工程場地巖體穩(wěn)定性的重要因素（壩基抗滑穩(wěn)定性、邊坡穩(wěn)定性等）。控制區(qū)域地貌、水文地質(zhì)條件、物理地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)育和分布。24（3）地形地貌的研究地形研究：由測量、地形圖進行研究地貌研究：地貌是巖性、地質(zhì)構(gòu)造、新構(gòu)造運動的綜合反映和近期外動力地質(zhì)作用的結(jié)果。利用地貌學(xué)原理，結(jié)合野外觀察、航片解譯可有效地解決工程地質(zhì)測繪中的宏觀判斷。同一地貌單元，常具有相似的地形特征、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件、動力地質(zhì)作用過程。在工程地質(zhì)分區(qū)中，常以地貌作為劃分大區(qū)的標準。地貌研究的程度應(yīng)與測繪比例尺相適應(yīng)。25（4）水文地質(zhì)條件的研究在工程地質(zhì)測繪中研究水文地質(zhì)的主要目的，是為研究與地下水活動有關(guān)的巖土工程問題和不良地質(zhì)現(xiàn)象提供資料。例如，興建房屋建筑和構(gòu)筑物時，應(yīng)研究巖土的滲透性、地下水的埋深和腐蝕性，以判明對基礎(chǔ)砌置深度和基坑開挖等的影響。進行尾礦壩與貯灰壩勘察時，應(yīng)研究壩基、庫區(qū)和尾礦(灰碴)堆積體的滲透性和地下水浸潤曲線，以判明壩體的滲透穩(wěn)定性、壩基與庫區(qū)的滲漏及其對環(huán)境的影響。在滑坡地段研究地下水的埋藏條件、出露情況、水位、形成條件以及動態(tài)變化，以判定其與滑坡形成的關(guān)系。因此水文地質(zhì)條件也是一項重要的研究內(nèi)容。在工程地質(zhì)測繪過程中對水文地質(zhì)條件的研究，應(yīng)從地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地貌特征和地下水露頭的分布、類型、水量、水質(zhì)等入手，并結(jié)合必要的勘探、測試工作，查明測區(qū)內(nèi)地下水的類型、分布情況和埋藏條件；含水層、透水層和隔水層(相對隔水層)的分布，各含水層的富水性和它們之間的水力聯(lián)系；地下水的補給、徑流、排泄條件及動態(tài)變化；地下水與地表水之間的補、排關(guān)系；地下水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分等。在此基礎(chǔ)上分析水文地質(zhì)條件對巖土工程實踐的影響。

26（5）不良地質(zhì)現(xiàn)象研究

不良地質(zhì)現(xiàn)象研究的目的，是為了評價建筑場地的穩(wěn)定性，并預(yù)測其對各類巖土工程的不良影響。由于不良地質(zhì)現(xiàn)象直接影響建筑物的安全、經(jīng)濟和正常使用，所以工程地質(zhì)測繪時對測區(qū)內(nèi)影響工程建設(shè)的各種不良地質(zhì)現(xiàn)象必須詳加研究。研究不良地質(zhì)現(xiàn)象要以地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地貌和水文地質(zhì)條件的研究為基礎(chǔ)，并搜集氣象、水文等自然地理因素資料。研究內(nèi)容包括：各種不良地質(zhì)現(xiàn)象(巖溶、滑坡、崩塌、泥石流、沖溝、河流沖刷、巖石風化等)的分布、形態(tài)、規(guī)模、類型和發(fā)育程度，分析它們的形成機制和發(fā)展演化趨勢，并預(yù)測其對工程建設(shè)的影響。

27（6）已有建筑物的調(diào)查研究

對已有建筑物的觀察實際上相當于一次1:1的原型試驗。根據(jù)建筑物變形、開裂情況分析場地工程地質(zhì)條件及驗證已有評價的可靠性。地質(zhì)環(huán)境建筑物變形調(diào)查分析研究重點

不良有a、分析變形原因、控制因素；b、已有防治措施的有效性。

不良無a、工程地質(zhì)評價是否合理；b、如評價合理，則說明建筑物結(jié)

構(gòu)設(shè)計合理，可適應(yīng)不良地質(zhì)條件。28

有

利有a、是否與建材或施工質(zhì)量有關(guān)；

b、是否存在隱蔽的不良地質(zhì)因素。

有利無a、如建筑物未采取任何特殊結(jié)構(gòu)，表明該區(qū)地質(zhì)條件確實良好；b、如建筑物因采取特殊結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)變形，應(yīng)進一步研究是否有某種不良地質(zhì)因素。29（7）天然建筑材料的調(diào)查研究

結(jié)合工程建筑的要求，就地尋找適宜的天然建材，并作出質(zhì)量和儲量評價。當前特別重視建材質(zhì)量的研究，是否具有美學(xué)價值。（8）人類活動對場地穩(wěn)定性的影響

測區(qū)內(nèi)或測區(qū)附近人類的某些工程——經(jīng)濟活動，往往影響建筑場地的穩(wěn)定性。例如：人工洞穴、地下采空、大挖大填、抽(排)水和水庫蓄水引起的地面沉降、地表塌陷、誘發(fā)地震，渠道滲漏引起的斜坡失穩(wěn)等，都會對場地穩(wěn)定性帶來不利影響，對它們的調(diào)查應(yīng)予以重視。此外，場地內(nèi)如有古文化遺跡和古文物，應(yīng)妥為保護發(fā)掘，并向有關(guān)部門報告。

304）工程地質(zhì)測繪比例尺、精度（1）比例尺選定原則取決于工程設(shè)計要求。應(yīng)與使用部門要求、提供圖件的比例尺一致與勘察設(shè)計階段有關(guān)同一個設(shè)計階段內(nèi)，與地質(zhì)條件的復(fù)雜程度、建筑物類型規(guī)模及重要性有關(guān)。對工程要求越高、測繪內(nèi)容越全、工程階段越深入、測區(qū)地質(zhì)條件越復(fù)雜等，所要求的比例尺也就越大。31（2）一般規(guī)定：可行性研究勘察階段1：50000~1：5000初步勘察階段：1：10000~1：2000詳細勘察階段：1：2000~1：20032

1）測繪儀器選用：

預(yù)可研、可研及初勘階段多采用簡易工具如地質(zhì)羅盤、氣壓計、測斜儀等定向、步測、目測（距離及高程）。在詳勘或?qū)χ卮蠊こ?、不良地質(zhì)條件發(fā)育地段的施工設(shè)計階段，多采用經(jīng)緯儀、水準儀、鋼尺精確定向、定點的儀器進行測繪。3、工程地質(zhì)測繪方法33線路工程（鐵路公路等）地質(zhì)調(diào)查測繪一般沿線路在帶狀的范圍內(nèi)進行，測繪寬度多限定在中線或?qū)Ь€兩側(cè)各200～300m的范圍。在測繪線路上應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)勘察的精度、內(nèi)容、地質(zhì)條件的復(fù)雜程度合理地布置若干觀測點。再通過對所有測繪路線的綜合掌握整個測繪范圍的地質(zhì)情況。（規(guī)范的要求）34觀測點的選擇：地層露頭較好，地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)較清楚、不良地質(zhì)現(xiàn)象比較突出的點為觀測點。綜合觀測點測繪內(nèi)容：觀測點編號及位置地形地貌地層、巖性地質(zhì)構(gòu)造水文地質(zhì)條件不良地質(zhì)現(xiàn)象已有建筑物穩(wěn)定情況的調(diào)查采取必要的土、石、水，編號并描述。35第三節(jié)工程地質(zhì)勘探

工程地質(zhì)勘探工作一般是在測繪工作基本完成后，根據(jù)測區(qū)內(nèi)的綜合條件，有針對性的布置勘探點、勘探深度的。用勘探工作的成果補充、檢驗和修改調(diào)查測繪工作的成果。包括物探、鉆探和坑（槽）探等各種方法。它是被用來調(diào)查地下地質(zhì)情況的；并且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監(jiān)測。應(yīng)根據(jù)勘察目的及巖土的特性選用上述各種勘探方法。

36一、勘探工作布置的一般原則1.總體布置形式勘探線：按特定方向沿線布置勘探點。提供沿線剖面指標，用于初勘階段勘探網(wǎng)：勘探點布置在交叉的勘探線形成網(wǎng)狀。提供場地立體投影圖及其指標，用于詳勘階段結(jié)合建筑物的基礎(chǔ)輪廓：如每個樁基對應(yīng)一個鉆孔等，提供剖面及其指標?？碧焦ぷ髟诠こ痰刭|(zhì)測繪基礎(chǔ)上布置。取決于勘察階段、建筑物類型、工程地質(zhì)勘查等級。372.勘探坑、孔布置原則：地貌單元及其銜接地段斷層滑坡河谷陡傾地質(zhì)界面383.勘探坑、孔間距的確定根據(jù)勘察階段和工程地質(zhì)勘察等級確定。初期階段，勘探坑、孔間距較大中、后期階段，勘探坑、孔間距縮小地質(zhì)條件越復(fù)雜，間距越小按照有關(guān)規(guī)范操作。4.勘探坑、孔深度的確定根據(jù)建筑物的類型、勘察階段、工程地質(zhì)勘察等級、工程地質(zhì)問題等綜合考慮。39二、簡易勘探1．挖探：是最簡易的勘探方法，常用的有剝土、槽探、坑探等?？碧缴疃葴\，勞動量大。2．輕便勘探：使用洛陽鏟、錐探及螺紋鉆等進行勘探。適用于疏松地層。40

3

坑探與槽探當鉆探方法難以查明地下地質(zhì)情況時，可采用坑探方法?？犹焦こ痰念愋洼^多，應(yīng)根據(jù)勘察要求選用。利用鎬或機械來挖掘坑槽，以便直接觀察巖土層的天然狀態(tài)以及各地層之間的接觸關(guān)系。有時利用坑槽作原位巖土體物理力學(xué)性質(zhì)測試。（1）坑探的類型：探槽、探坑、淺井、斜井與平洞、豎井等。（2）坑探的編錄：將地質(zhì)資料以文字和圖件形式反映出來。還有工程名稱、工程坐標和方位角、比例尺、取樣位置和編號、圖例、描圖人、審核人、日期等。41

巖土工程勘探中常用的坑探工程有：探槽、試坑、淺井、豎井(斜井)、平硐和石門(平巷)。其中前三種為輕型坑探工程，后三種為重型坑探工程。

42輕型坑探：探槽、探坑和淺井。重型坑探：豎井和平硐。43槽探44

三、鉆探

當勘探深度較大或地層不適宜采用簡易勘探方法時，可采用機具鉆探。常用鉆探的方法有回轉(zhuǎn)、沖擊及振動鉆探。鉆頭類型有硬質(zhì)合金肋骨鉆頭、鋼砂鉆頭、金剛石鉆頭、牙輪鉆頭等?？芍苯佑^察巖芯和取樣，勘察精度較高，效率高。45是直接勘探手段，能可靠地了解地下地質(zhì)情況。鉆探工作使用最為廣泛，可根據(jù)地層類別和勘察要求選用不同的鉆探方法?？碧焦こ桃话愣夹枰獎佑脵C械和動力設(shè)備，耗費人力、物力較多，有些勘探工程施工周期又較長，而且受到許多條件的限制。因此使用這種方法時應(yīng)具有經(jīng)濟觀點，布置勘探工程需要以工程地質(zhì)測繪和物探成果為依據(jù)，切避盲目性和隨意性。（1）鉆孔設(shè)計為充分論證鉆探工作的布置并逐孔編制鉆孔設(shè)計書內(nèi)容。（A）鉆孔目的及地形地質(zhì)概況。目的層,工程地質(zhì)目的及意圖。（B）鉆孔類型、深度及鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計。例：有冰水沉積物的壩址河谷區(qū)鉆孔設(shè)計。根據(jù)布置的鉆探線和網(wǎng)進行大孔徑或小孔徑的鉆孔勘探。鉆孔一般垂直，也可傾斜或水平鉆孔。46（C）巖土工程要求。包括巖心采取率、取樣、試驗、觀測、止水及編錄等各方面的要求。編錄的項目及應(yīng)取得的成果資料有：鉆孔柱狀剖面圖、巖心素描(或照相)、鉆進觀測、試驗記錄圖及水文地質(zhì)日志等。（D）說明鉆探結(jié)束后對鉆孔的處理意見。（2）鉆孔觀測與編錄

鉆孔觀測與編錄是鉆進過程的詳細文字記載，也是巖土工程鉆探最基本的原始資料。因此在鉆進過程中必須認真、細致地做好觀測與編錄工作，以全面、準確地反映鉆探工程的第一手地質(zhì)資料。鉆孔觀測與編錄的內(nèi)容包括：

巖心觀察、描述和編錄對巖心的描述包括地層巖性名稱、分層深度、巖土性質(zhì)等方面。47（3）鉆探資料整理鉆探工作結(jié)束后，應(yīng)進行鉆孔資料整理。主要成果資料有：(A)鉆孔柱狀圖

鉆孔柱狀圖是鉆孔觀測與編錄的圖形化，它是鉆探工作最主要的成果資料。土層鉆孔和巖層鉆孔的鉆孔柱狀圖圖形不同。該圖是將每一鉆孔內(nèi)巖土層情況按一定的比例尺編制成柱狀圖，并作簡明的描述。在圖上還應(yīng)在相應(yīng)的位置上標明巖心采取率、沖洗液消耗量、地下水位、巖心風化分帶、孔中特殊情況、代表性的巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標以及取樣深度等。4849如果孔內(nèi)作過測井和試驗的話，也應(yīng)將其成果在相應(yīng)的位置上標出。所以，鉆孔柱狀圖實際上是反映鉆探工作的綜合成果。

(B)鉆孔操作及水文地質(zhì)日志圖。(C)巖心素描圖及其說明。（D）鉆探編錄：鉆孔編錄：地質(zhì)編錄、技術(shù)編錄、經(jīng)濟編錄；鉆孔地質(zhì)柱狀圖編制：鉆孔穿過地層的地質(zhì)年代、埋藏深度、厚度、巖土描述、柱狀圖、地下水位、巖土取樣位置等。5051應(yīng)力求排除各種可能的擾動因素，使試樣的擾動程度降至最小的程度。52滑坡勘察中的鉆探工作53單個鉆孔（柱狀圖）成果表達鉆孔柱狀圖:地質(zhì)年代、巖土層埋藏深度厚度、底部絕對標高、巖土的描述、地下水水位、測量日期、巖土取樣位置等內(nèi)容。54多個鉆孔柱狀圖工程地質(zhì)剖面圖55四、地球物理勘探——物探物探是觀測地質(zhì)體的天然物理場或人工物理場的空間或時間分布狀態(tài)，來研究地層物理和地質(zhì)構(gòu)造的方法?；驹恚旱厍虼嬖诟鞣N物理場：電場、重力場、磁場、彈性波的應(yīng)力場、輻射場等，由于地質(zhì)體的不同結(jié)構(gòu)和特性（裂隙性、含水性等）物理場相應(yīng)存在差異。優(yōu)點：物探方法效率高、成本低、裝備輕便，能從較大范圍勘察地質(zhì)構(gòu)造和測定地層各種物理參數(shù)等?？梢越?jīng)濟而迅速地探測較大范圍內(nèi)的情況。所以常常與測繪工作配合使用。它又可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段。

不足：物探成果判釋往往具多解性，方法的使用又受地形條件等的限制，其成果需用勘探工程來驗證。56常用的物探方法1．電法勘探；（電阻率法、充電法及自然電場法等）2．地震勘探；3．磁法勘探；4．聲波勘探；（高頻聲振動）5．觸探；靜力觸探、動力觸探6．重力法勘探；

7．地質(zhì)雷達勘探等。57電阻率是巖土的一個重要電學(xué)參數(shù)，它表示巖土的導(dǎo)電特性。不同的巖土有不同的電阻率，即不同巖土有不同的導(dǎo)電特性。電阻率在數(shù)值上等于電流在材料里均勻分布時，該種材料單位立方體所呈現(xiàn)的電阻。1、電法勘探是以研究地下地質(zhì)體電阻率差異的勘探方法，也稱電阻率法最為常用58（2）地震勘探：利用爆炸或敲擊激發(fā)地震波，波在不同介質(zhì)中不同的傳播速度、波形、波的反射等特征，判明地質(zhì)現(xiàn)象。（同時用于石油、天然氣、礦產(chǎn)等的勘探。關(guān)鍵是對采集信號的分析和判斷。技術(shù)含量高，屬頂級人才）593、聲波探測606162

五、工程地質(zhì)勘察新技術(shù)1、概述隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在巖土工程勘察領(lǐng)域中不斷引進高新技術(shù)。例如，工程地質(zhì)綜合分析、工程地質(zhì)測繪制圖和不良地質(zhì)現(xiàn)象監(jiān)測中遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)即“3S”技術(shù)的引進；勘探工作中地質(zhì)雷達和地球物理層析成像技術(shù)(CT)的應(yīng)用等。632、遙感技術(shù)從高空（飛機或衛(wèi)星上）利用多種遙感器接收來自地面物體發(fā)射或反射的各種波長的電磁波，從而根據(jù)收到的大量信息進行分析判斷，確定地面物體的存在及變化狀態(tài)的一種方法。以飛機為搭載平臺的稱為航空遙感，以衛(wèi)星為搭載平臺的稱為航天遙感。643、遙感技術(shù)的主要優(yōu)勢：1）攝像范圍大；2）資料獲取方便，不受地形的限制；3）影像所包含的信息種類多，數(shù)量大，成圖迅速，一次成像就可完成；4）可分時段重復(fù)對某一地區(qū)進行掃描，因此可對某一需監(jiān)測的目標實施動態(tài)監(jiān)測；5）成圖迅速，可通過數(shù)字化圖像處理技術(shù)進行信息分離，制作有關(guān)專業(yè)圖件，因此成本相對低廉。65

4、遙感技術(shù)應(yīng)用在國內(nèi)外已被廣泛地應(yīng)用于政治、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城市供水、礦產(chǎn)資源調(diào)查、環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測等多個領(lǐng)域。遙感技術(shù)在道路工程地質(zhì)工作中的應(yīng)用研究主要集中在兩個方面：一是為地形、地質(zhì)復(fù)雜地區(qū)的線路位置及重點工程位置的選擇提供依據(jù)；二是為不良地質(zhì)現(xiàn)象如泥石流、滑坡等的分布范圍和動態(tài)，以及危害工程建筑物的地質(zhì)構(gòu)造如大斷層等，提供預(yù)測預(yù)報，作為設(shè)計和施工的重要參考資料。66但遙感技術(shù)作為一種還處于不斷完善與發(fā)展的新技術(shù)，遙感技術(shù)還只是主要用于指導(dǎo)地區(qū)測繪或作為其它工勘的一種補充。遙感技術(shù)也具有局限性，不可能完全替代傳統(tǒng)的工勘工作，但可以在地面測繪中大大減少傳統(tǒng)工勘數(shù)量，縮短工期，對測繪工作質(zhì)量也可得到提高。隨著遙感技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，裝備不斷更新，解譯技術(shù)日趨完善，傳統(tǒng)的工勘手段與方法在工勘工作中的比重將會逐漸減少。67第四節(jié)巖土測試巖土測試是指在施工階段測試巖土特性、巖土體與工程環(huán)境的關(guān)聯(lián)性、監(jiān)測建筑物與邊坡等的變形、檢測巖土工程治理的質(zhì)量效果、施工監(jiān)測、及工程事故監(jiān)測等，以確保工程經(jīng)濟合理可靠及工程的正常運營。巖土測試工作主要包括以下幾個方面：確定場地的適宜性；為巖土工程設(shè)計提供資料；保證巖土工程或基礎(chǔ)工程的順利進行；對建筑物長期監(jiān)測，保證建筑物的正常運營；工程事故的鑒定和論證。68巖土測試根據(jù)不同的分類標準可以分成以下幾種：（一）根據(jù)測試的作用分類根據(jù)測試的作用分為以下四類：1.為進行勘察場地條件而進行的測試；2.為進行工程評價和設(shè)計而進行的測試；3.為服務(wù)于施工而進行的測試；4.為檢驗工程質(zhì)量而進行的設(shè)計。（二）根據(jù)測試的對象分為：巖石（巖體）的測試和土（土體）的測試（三）根據(jù)測試的項目分為以下四類：1.物理性質(zhì)方面的測試；2.水理性質(zhì)方面的測試；3.力學(xué)性質(zhì)方面的測試；4.應(yīng)力位移方面的測試。（四）根據(jù)測試的場地條件分為：原位測試和室內(nèi)測試。69一、原位測試原位測試是在巖土體原有的位置上，基本保持巖土體的天然結(jié)構(gòu)、天然含水量、天然應(yīng)力狀態(tài)的情況下現(xiàn)場測定巖土體的物理-力學(xué)性質(zhì)指標的試驗方法。野外試驗亦稱現(xiàn)場試驗、就地試驗、原位測試。在巖土測試中由于實驗室試件小尺寸，室內(nèi)測試不能完全確切地反映天然狀態(tài)下的巖土性質(zhì)，特別是對難于采取原狀結(jié)構(gòu)樣品的巖土體。原位測試不需經(jīng)過鉆探取樣，直接測定巖土力學(xué)性質(zhì)，更能真實反映巖土的天然結(jié)構(gòu)及天然應(yīng)力狀態(tài)下的特性，為施工（基坑開挖、地基處理）提供可靠的數(shù)據(jù)。

701、原位測試試驗的分類

（1）、巖土力學(xué)性質(zhì)的野外測定（A）土體力學(xué)性質(zhì)試驗

載荷試驗、旁壓試驗、靜、動觸探試驗、十字板剪切試驗（B）巖體力學(xué)性質(zhì)試驗

巖體變形靜力法試驗、聲波測試（動力法）試驗、巖體抗剪試驗、點荷載強度試驗、回彈錘測試、便攜式弱面剪試驗（2）巖體應(yīng)力測定

測定巖體天然應(yīng)力狀態(tài)下及工程開挖過程中應(yīng)力的變化。如：地下洞室開挖（3）水文地質(zhì)試驗鉆孔壓水試驗（裂隙巖體）、抽水試驗（中、強富水性含水層）、注水試驗（干、松散透水層）、巖溶裂隙連通試驗等（4）改善土、石性能的試驗

為地基改良和加固處理提供依據(jù)。如：灌漿試驗、樁基試驗等712、原位測試方法（1）載荷試驗A）目的：確定地基土體的允許承載力、變形模量、變形范圍、應(yīng)力分布情況等。B）試驗設(shè)備：C）資料整理與成果應(yīng)用：確定地基承載力、變形模量等。7273（2）十字板剪切試驗A）目的：確定飽和軟粘土的抗剪強度。B）試驗設(shè)備、要求與過程：74（3）靜力觸探試驗

A）目的：采用靜力觸探儀，利用液壓或機械裝置將帶有探頭的鉆桿靜力壓入粘性土或砂土中，根據(jù)連續(xù)測得探頭錐尖阻力大小，間接判定土的承載力、變形模量。B）試驗設(shè)備、要求與過程：（教材說明）75（4）動力觸探試驗：利用一定能量的落錘、將與探桿相連接的一定規(guī)格的探頭打入土中，根據(jù)慣入土中的難易程度探測土的工程性質(zhì)。76標準慣入試驗：錘重63.5kg，落距76cm，探頭打人15cm后，再打入30cm，以后30cm的錘擊數(shù)為為指標，再考慮其它影響因素判斷各性質(zhì)參數(shù)。7778第五節(jié)現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測一、現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測的意義和內(nèi)容現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測是巖土工程中的一個重要環(huán)節(jié)，它與勘察、設(shè)計、施工一起，構(gòu)成了巖土工程的完整體系。其目的在于保證工程的質(zhì)量和安全，提高工程效益。

檢驗與監(jiān)測所獲取的資料，可以反求出某些工程技術(shù)參數(shù)，并以此為依據(jù)及時修正設(shè)計，使之在技術(shù)和經(jīng)濟方面優(yōu)化。此項工作主要是在施工期間內(nèi)進行，但對有特殊要求的工程以及一些對工程有重要影響的不良地質(zhì)現(xiàn)象，應(yīng)在建筑物竣工運營期間繼續(xù)進行。

所謂“特殊要求”指的是：有特殊意義的重大建筑物；一旦損壞造成生命、財產(chǎn)巨大損失或重大社會影響的工程；對建筑物和地基變形有特殊限制的工程；使用了新的設(shè)計、施工或地基處理方案，尚缺乏必要經(jīng)驗的工程。79現(xiàn)場監(jiān)測的含義和內(nèi)容：現(xiàn)場監(jiān)測指的是在工程勘察、施工以至運營期間，對工程有影響的不良地質(zhì)現(xiàn)象、巖土體性狀和地下水等進行監(jiān)測，其目的是為了工程的正常施工和運營，確保安全。監(jiān)測工作主要包含三方面內(nèi)容：第一，施工和各類荷載作用下巖土反應(yīng)性狀的監(jiān)測。例如，土壓力觀測、巖土體中的應(yīng)力量測、巖土體變形和位移監(jiān)測、孔隙水壓力觀測等。第二，對施工或運營中結(jié)構(gòu)物的監(jiān)測。對于像核電站等特別重大的結(jié)構(gòu)物，則在整個運營期間都要進行監(jiān)測。第三，對環(huán)境條件的監(jiān)測。包括對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件中某些要素的監(jiān)測，尤其是對工程構(gòu)成威脅的不良地質(zhì)現(xiàn)象，在勘察期間就應(yīng)布置監(jiān)測(如滑坡、崩塌、泥石流、土洞等)；除此之外，還有對相鄰結(jié)構(gòu)物及工程設(shè)施在施工過程中可能發(fā)生的變化、施工振動、噪聲和污染等的監(jiān)測。80第六節(jié)工程地質(zhì)勘察報告1、內(nèi)容巖土工程勘察報告應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求